Question

【題目】如圖所示，電動機牽引一根原來靜止的、長、質(zhì)量、電阻的導(dǎo)體棒MN向上運動，導(dǎo)體棒靠在處于磁感應(yīng)強度、豎直放置的框架上，當(dāng)導(dǎo)體棒上升高度時獲得穩(wěn)定速度，導(dǎo)體棒產(chǎn)生的熱量為2J.電動機牽引棒時，電壓表、電流表的讀數(shù)分別為7V、1A并保持不變.電動機內(nèi)阻，不計框架電阻及一切摩擦，取.求：

（1）棒獲得的穩(wěn)定速度的大��；

（2）棒從靜止達到穩(wěn)定速度所需要的時間.

Answer 1

【答案】（1）2m/s （2）1s

【解析】

（1）電動機的輸出功率為：

P出=IU-I2r=6W；

電動機的輸出功率就是電動機牽引棒的拉力的功率，則有：

P出=Fv

當(dāng)棒達穩(wěn)定速度時有：

F=mg+BI′L

感應(yīng)電流為：

棒所受的安培力大小為：

聯(lián)立以上各式，解得棒達到的穩(wěn)定速度為：

v=2m/s．

（2）由能量守恒定律得：

解得：

t=1s．